JP2639998B2 - 電磁放射線遮蔽材の製造方法 - Google Patents

電磁放射線遮蔽材の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電磁放射線遮蔽材の製造方法に関する。
従来技術及びその問題点 電子技術の著しい発達に伴って、家庭電機器具、機械
装置等にもデジタル回路が組込まれるようになってきて
いる。このような電子化された機器類が工場、事務所、
家庭内等に広く普及するに従って、各種の機器から発生
する妨害電磁波(ノイズ)が他の機器に種々の障害を惹
起する事例が多くなっている。この様な場合には、電磁
放射線に対する遮蔽材料または遮蔽囲いを用いて、機器
をカバーする必要がある。妨害電磁波のレベルは、CISP
R(コミテ アンテルナシォナル スペシァル デ ペ
ルチュルバシォン ラディオエレクトリク(Comite Int
ernational Special des Perturbations Radioelectriq
ues))、FCC(フェデラル コミュニケーションズ コ
ミッション(Federal Communications Commissio
n))、VDE(フェルバント ドイチァー エレクトロテ
フニカー(Verband Deutscher Electro−technike
r))、VCCI(ボランタリー コントロール カウンシ
ル フォア インターフェアレンス(Voluntary Contro
l Council for Interference))等で規制されている。
また、電子機器の妨害電磁波に対する耐性は、電子機器
の信頼性、安定性等にも大きく係わる問題であるため、
この点からも電子機器には、十分な遮蔽を行うことが重
要である。
現在行われている遮蔽層形成方法或いは遮蔽材製造方
法としては、下記のものが挙げられる。
*亜鉛容射法:一番古くから行われ、安価に処理できる
が、密着性が悪い、装置設備が大がかりである、亜鉛に
毒性がある等の欠点がある。
*導電性塗布法:ニッケル系、銅系、カーボン系等があ
るが、カーボン系の場合導電性が低い、用いる金属の酸
化により遮蔽性が低下する等の欠点がある。
*導電性プラスチック法:ニッケル、アルミ等のフレー
ク状短繊維状のものをプラスチック内に混入させたもの
である。金属を多く混ぜると導電性が上がるが、プラス
チックの強度の点から成形条件が難しい等の欠点があ
る。
*真空蒸着法及びスパッタリング法:産業的レベルに向
かず、遮蔽される機器の大きさに限度がある等の欠点が
ある。
*金属板の貼り付け法:被遮蔽機器の形状が限定され、
産業的レベルでの適用が難しい等の欠点がある。
*めっき法:殆どあらゆる樹脂に高い密着力の金属被膜
生成が可能で、金属が選択でき、膜厚の調整が容易であ
り、且つ高シールド効果をもたらす。
従って、通常、機器が種々の形状をとり、種々の材質
でできていること等を考慮すれば、遮蔽層形成方法とし
ては、殆どあらゆる材質に密着性の強い金属被膜の生成
が可能で、しかも遮蔽効果の大きいめっき法が最適であ
ると考えられる。一般に、めっき法は、電解めっき法、
無電解めっき法及び置換めっき法の3種に大別すること
ができる。なかでも無電解めっき法及び置換めっき法に
よれば、均一なめっき被膜が得られる。
電磁波の遮蔽のためのめっきに用いられる金属は、高
い導電性を有し、且つ安価である銅が最適である。しか
しながら、一般に、銅は酸化し易く、そのため遮蔽効果
が低下するおそれがあるので、ニッケル、コバルト等の
酸化抵抗性の金属で銅めっき層を更に被覆する必要があ
る。例えば、米国特許第4,514,586号は、非導電性材料
上に無電解銅めっきを行い、銅の酸化防止のために、こ
れをニッケル、コバルト、金及びそれらの合金から選択
される金属でめっきすることにより、電磁波を遮蔽する
方法を開示している。この第二金属層は、銅めっき被膜
層に直接形成できないため、第二金属層のめっきに先立
ち、パラジウム、白金、金等の触媒を含有する液体に銅
めっき被膜された非導電性材料を浸漬し、触媒層を形成
する必要がある。しかしながら、この方法によれば、触
媒層の厚さの調整が難しく、また触媒液による第二金属
層のめっき液の汚染、分解等が生ずる。
問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の如き技術の現状に鑑みて、鋭意研
究した結果、非導電性材料上に無電解銅めっき層を形成
し、次いで置換スズめっき液に浸漬して、銅めっき被膜
上にスズめっき被膜を生成させることにより、従来技術
の欠点を大巾に軽減し得ることを見出した。
即ち、本発明は、非導電性材料に無電解銅めっきを施
し、次いで、置換スズめっき液に浸漬して、銅めっき被
膜上にスズを析出させることを特徴とする電磁放射線遮
蔽材の製造方法を提供する。
本発明によれば、特別のめっき装置を必要とすること
なく、容易に、かつ短時間で、銅めっき被膜表面上にス
ズをめっきでき、しかも高い電磁波遮蔽効果を発揮する
遮蔽材が得られる。本発明の遮蔽材により、例えば、10
kHz〜1000MHzのラジオ周波数の電磁波に対して20dB以上
の遮蔽を行うことができる。
本発明で用いられる非導電性材料としては、電磁波の
遮蔽材料の基材として従来用いられいるものがそのまま
使用され、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンスチ
レン(ABS)樹脂、ポリアセタール、ポリスルホン、ポ
リカーボネート、変性ポリカーボネート−ABS樹脂、硫
化ポリフェニレン、ポリプロピレン、変性酸化ポリフェ
ニレン、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リエステル(繊維又は織布)等の有機重合性物質及びガ
ラス、セラミック等の無機物質が挙げられる。
非導電性材料の無電解銅めっきは、常法にしたがって
実施することができ、特に限定されないが、例えば、下
記のような方法に従って実施することができる。
リン酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、炭酸ナトリウ
ム等のナトリウム塩約2〜5w/v%及びC9H19C6H4(OC
2H410OH、R・O(C2H4O)nH[R=アルキル基、n=
8〜20]等の非イオン性界面活性剤約0.2〜1.5w/v%を
含有する洗浄液を用いて、約50〜60℃で、約3〜10分間
非導電性材料を洗浄し(脱脂)、水洗する。
次いで、銅めっき被膜の非導電性材料への密着性を高
めるために、エッチング処理する(親水性化)。エッチ
ング処理は、用いる非導電性材料に適した条件下に行
い、例えば、ABS樹脂等の重合性物質で作られた非導電
性材料の場合、約60〜75℃で、約5〜20分間、三酸化ク
ロム400g/及び硫酸400g/を含む水溶液に浸漬するこ
とにより実施する。エッチング処理した非導電性材料の
表面から残存クロムを除去するために、非導電性材料を
水洗し、約15〜40℃で、約0.5〜2分間、36%塩酸約20
〜60ml/含有する水溶液に浸漬し、水洗する。
その後、PdCl2約0.01〜0.3g/、SnCl2約5〜20g/
及び36%塩酸約100〜300ml/を含有する触媒液に浸漬
し(感受性化)、水洗し、次いで98%硫酸約30〜80ml/
に浸漬して(活性化)、パラジウム金属層を形成さ
せ、水洗する。
パラジウム金属層で被覆された非導電性材料を銅の
塩、キレート剤、安定化剤、還元剤等を含有する無電解
銅めっき液に浸漬する。銅の塩として、CuSO4、Cu(CH3
COO)、CuCl2、CuCO3等の少なくとも一種を銅イオン
として約5〜20g/用いる。キレート剤として、EDTA、
EDTA誘導体、ロッセル塩、グルコン酸ナトリウム、ニト
リロトリ酢酸ナトリウム、アミノトリメチルリン酸等の
少なくとも1種を約20〜100g/用いる。安定化剤とし
て、ポリエチレングルコール(PEG)、ジピリジル、シ
アン化ナトリウム、イオウ化合物(例えば、チオ尿素、
メルカプトベンゾチアゾール等)等の少なくとも1種を
約0.001〜約2g/用いる。還元剤として、ホルムアルデ
ヒド、水素化ホウ素ナトリウム等の少なくとも1種を約
1〜15g/用いる。また、無電解銅めっき液は、めっき
表面を平らにするために、ノニポール#100(三洋化成
工業社製)等の商標名で市販される非イオン性界面活性
剤を0.1〜200mg/含有しても良い。無電解銅めっき液
のpHは、約12.0〜12.8が好ましい。所望であれば、水酸
化ナトリウムを添加してpHを調整する。無電解銅めっき
は、約0.5μm以上、好ましくは約0.5〜20μmの膜厚の
ピンホールの無い銅めっき被膜を得るために、好ましく
は、約35〜75℃で、充分な時間をかけて実施する。
本発明方法では、次いで銅で無電解めっきされた非導
電性材料を水洗し、そのまま置換スズめっきを行う。置
換スズめっきは、常法に従って、水洗した非導電性材料
をそのまま置換スズめっき液に浸漬することにより行
う。置換スズめっき液は、金属材料の置換スズめっき液
として公知のものを使用することができ、スズの塩、キ
レート剤、安定化剤、pH調整剤、界面活性剤等を含有す
る。スズの塩として、硫酸第一スズ、塩化第一スズ、フ
ッ化第一スズ等の少なくとも1種をスズイオンとして約
1〜30g/用いる。キレート剤として、EDTA、EDTA誘導
体、ロッセル塩、グルコン酸ナトリウム、ニトリロトリ
酢酸ナトリウム、アミノトリメチルリン酸等の少なくと
も1種を約5〜80g/用いる。安定化剤として、ポリエ
チレングルコール(PEG)、ジピリジル、シアン化ナト
リウム、イオウ化合物(例えば、チオ尿素、メルカプト
ベンゾチアゾール等)等のうち少なくとも1種を約1〜
120g/用いる。pH調整剤として、硫酸、塩酸、リン酸
等の少なくとも1種を5〜80g/用いる。また、上記置
換スズめっき液は、めっき表面を平らにするために、ノ
ニポール#85(三洋化成工業社製)等の商標名で市販さ
れる非イオン性界面活性剤を0.001〜10g/含有してい
て良い。置換スズめっきは、好ましくは、約50〜80℃
で、行う。スズの析出は、通常瞬時に起こる。スズめっ
き被膜は、銅層の酸化を防ぐのに十分な厚さをもたねば
ならず、通常約0.1μm以上、好ましくは約0.1〜5μm
である。
この二層の金属被膜は、非導電性材料の両面または片
面に形成しても良い。
発明の効果 本発明によれば、下記のような効果を得ることができ
る。
1)非導電性材料と金属被膜との密着性が良い。
2)電磁波に対するシールド効果が高い。
3)遮蔽用金属としての銅と酸化抵抗性金属としてのズ
スとの二層性被膜であるため、遮蔽用金属が酸化される
ことなく、従ってシールド効果が低減しない。
3)遮蔽される非導電性材料の大きさ及び形状が限定さ
れない。
4)銅を被覆した後、スズの被覆処理に先立って、パラ
ジウム等の触媒層を形成させる必要がないため、第二金
属層のめっき液が汚染または分解されることなく、容易
に実施できる。
実施例 以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
実施例1及び比較例1〜4 ABS樹脂(商標名:クララスチックAN−450、住友ノー
ガタック社製)を20cm×20cm×0.3cmのシートに成形し
た。得られたABS樹脂シートをホウ酸ナトリウム20g/
、リン酸ナトリウム20g/及び非イオン性界面活性剤
2g/を含有する水溶液(商標名;エースクリーンA−2
20、奥野製薬工業(株)製)に50℃で5分間浸漬し、水
洗した(脱脂)。
脱脂されたABS樹脂シートを無水クロム酸400g/及び
硫酸200ml/を含有する水溶液に65℃で10分間浸漬し、
水洗した(エッチング処理)。更に36%塩酸50ml/を
含む水溶液に25℃で2分間浸漬し、水洗して、シート表
面からクロム酸を除去した。
次いで、ABS樹脂シートを塩化パラジウム0.2g/、塩
化第一スズ15g/及び36%塩酸150ml/を含有する触媒
液に25℃で4分間浸漬し(感受性化)、水洗し、98%硫
酸100ml/を含有する水溶液に50℃で4分間浸漬して
(活性化)、パラジウム触媒層を形成し、水洗した。
パラジウム触媒層で覆われたABS樹脂シートを硫酸第
二銅10g/、EDTA50g/、ホルムアルデヒド10g/、
α,α′−ジピリジル20mg/、非イオン性界面活性剤1
0mg/を含有する無電解銅めっき液(商標名:TSP−810
無電解銅、奥野製薬工業(株)製、水酸化ナトリウムで
pH12.5に調整されている)に55℃で20分間浸漬し、1μ
mの厚さの銅被膜を得、次いで水洗した。
無電解銅めっきされたABS樹脂シートを硫酸第一スズ2
0g/、ロッセル塩30g/、チオ尿素70g/、硫酸50g/
及び非イオン性界面活性剤5g/を含有する置換スズ
めっき液(商標名:サブスターSn、奥野製薬工業(株)
製)に60℃で3分間浸漬し、銅めっき被膜表面にスズを
析出させた。スズめっき被膜の厚さは0.3μmであった
(実施例1)。
上記のABS樹脂シートに常法に従って、下記第1表に
示す金属めっきを行い(比較例1〜3)、30〜1000MHz
における電磁波遮蔽効果を実施例1と比較した。測定
は、KEC法(関西電子工業振興センター法による)で測
定した。結果を第1表に示す。なお、比較例4は、めっ
き層を形成しない場合の結果を示す。
上記の結果から、本発明電磁放射線遮蔽材は遮蔽効果
に優れていることが、明らかである。また、形成された
被膜は、基材に対する密着性、耐酸化性などにも優れて
いた。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非導電性材料に無電解銅めっきを施し、次
    いで、置換スズめっき液に浸漬して、銅めっき被膜上に
    スズを析出させることを特徴とする電磁放射線遮蔽材の
    製造方法。
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